Curieova teplota magnetika
Pomůcky: feritový kroužek na drátku, magnet, kahan, rotor s feritovými tyčinkami.
Feromagnetická látka zrácí své magnetické vlastnosti a stává se paramagnetickou při zahřátí na curieovu tepotu Tc. Ta je u železa poměrně vysoká, Tc = 770°C. U niklu podstatně nižší, okolo 360°C. Zahřejeme-li feromagnetickou látku nad tuto teplotu, přestane se přitahovat k magnetu. Pro demonstraci tohoto jevu je dobré buď získat nikl, nebo jinou feromagnetickou látku s nízkou Curieovou teplotou. Vhodným materiálem jsou např. měkké ferity. Používají se jako jádra vysokofrekvenčních tlumivek. Při demontáži odepsaného PC najdete na desce řadu feritových trubiček a kroužků, kterými prochází napájecí vodiče k integrovaným obvodům.
Obr. 1: Magnet nepřitáhne zahřátý ferit.
Připevníme feritovou trubičku na měděný drátek a ukážeme, že se přitahuje k magnetu. Pak trubičku zahřejeme v plameni kahanu a ukážeme, že své magnetické vlastnosti ztratila. (obr. 1) Jak ferit bude ztrácet teplo a bude klesat jeho teplota, tak v určitém okamžiku se stane znovu magnetickým. Magnet na něj bude opět působit přitažlivou silou. Tohoto jevu lze užít ke konstrukci periodicky pracujícího stroje. Podrobně např. [1]
Takový stroj můžeme sestrojit z většího množství feritových tyčinek na obvodu volně otáčivého kolečka. Magnet přitáhne k sobě nebližší tyčinku, ta se dostane do plamene, kde se zahřeje nad Curievu teplotu. Přestane být magnetická a magnet přitáhne další. Plamen kahanu musí být posunut mírně mimo spojnici osy rotoru a magnetu. Rotor se otáčí směrem ke kahanu.
Obr. 2(nahoře): Motor z feritových tyčinek, které ztrácejí své feromagnetické vlastnosti při zahřátí kahanem nad Curieovu teplotu.
Obr. 3(dole): Feritová trubička na drátku a rotor z feritových tyčinek.
Literatura:
[1] Sborník z konference Veletrh nápadů učitelů fyziky. Praha 1996, str.21.
[2] H. Biezeveld, L. Mathot: Scoop, havo bovenbouw Natuurkunde 2, Wolters-Noordhoff Groningen, Netherlands, 1999, str. 83.